Образовательный набор по механике, мехатронике и роботехнике (Инноватор)

Описание

Образовательный набор по механике, мехатронике и роботехнике.

Используется в качестве учебно-демонстрационного оборудования в рамках реализации мероприятия «Создание и обеспечение функционирования центров образования естественно-научной и технологической направленностей в общеобразовательных организациях, расположенных в сельской местности и малых городах» федерального проекта «Современная школа» национального проекта «Образование»

Образовательный набор электронике, электромеханике и микропроцессорной технике. Предназначен для проведения учебных занятий по электронике и схемотехнике с целью изучения наиболее распространенной элементной базы, применяемой для инженерно-технического творчества учащихся и разработки учебных моделей роботов. Набор позволяет проведение учебных занятий по изучению основ мехатроники и робототехники, практического применения базовых элементов электроники и схемотехники, а также наиболее распространенной элементной базы и основных технических решений, применяемых при проектировании и прототипировании различных инженерных, кибернетических и встраиваемых систем.

Данный образовательный комплект предназначен для разработки программируемых моделей на основе многофункционального контроллера типа «Arduino», совместимого с периферийными устройствами и модулями расширения Arduino Mega2560, а также адаптированного для разработки мехатронных систем с большим числом приводов, мобильных и манипуляционных роботов, оснащенных системой технического зрения.

В комплект входит модуль технического зрения. Представляющий собой вычислительное устройство со встроенным микропроцессором, интегрированной телекамерой и оптической системой, 1 шт

Модуль технического зрения представляет собой вычислительное устройство со встроенным микропроцессором, обеспечивающее выполнение всех измерений и вычислений посредством собственных вычислительных возможностей встроенного микропроцессора, а также возможность разработки и установки пользовательского программного обеспечения, использующего аппаратные вычислительные ресурсы микропроцессора, память, видео данные и интерфейсы модуля средствами встроенной в него операционной системы Linux.

Сердцем комплекта является отечественный робототехнический контроллер собственной разработки.

Главные принципы комплектов — универсальность и широкий функционал. Нам очень важно, чтобы обучение проходило последовательно и продуктивно, поэтому мы обеспечиваем наши комплекты оптимальным порогом вхождения в данную область, а также стремимся заложить в комплекты все аспекты современной робототехники, чтобы детям не пришлось использовать большое количество разных комплектов и методических пособий. Полученные знания от обучения можно будет применить в будущей профессии. Комплекты нацелены на реальное обучение и рассматривают реальные кейсы промышленной робототехники

В состав комплекта входит набор электронных компонентов для изучения основ электроники и схемотехники, комплект приводов и датчиков различного типа для разработки робототехнических комплексов, а так же модуль технического зрения для распознавания заранее заданных графических объектов. Комплектующие и устройства набора обладают конструктивной, электрической, аппаратной и программной совместимостью друг с другом.

Набор обеспечивает возможность разработки модели мобильного робота, управляемого посредством программного обеспечения для персонального компьютера и мобильных устройств на базе ОС Android, IOS, обеспечивающего возможность управления мобильным роботом и встроенным манипулятором посредством графического интерфейса, включающим в себя набор кнопок и переключателей, джойстик, область для отображения видео.

Набор обеспечивает возможность изучения основ электроники и схемотехники, разработки и прототипированию моделей роботов, разработки программных и аппаратных комплексов инженерных систем, решений в сфере "Интернет вещей", а также решений в области робототехники, искусственного интеллекта и машинного обучения.

ПРИМЕРНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Наименование Товара

Характеристики Товара

Образовательный набор по механике, мехатронике и робототехнике

Набор должен быть предназначен для проведения учебных занятий по изучению основ мехатроники и робототехники, практического применения базовых элементов электроники и схемотехники, а также наиболее распространенной элементной базы и основных технических решений, применяемых при проектировании и прототипировании различных инженерных, кибернетических и встраиваемых систем.

В состав набора должны входить комплектующие и устройства, обладающие конструктивной, электрической, аппаратной и программной совместимостью друг с другом.

В состав набора должен входить комплект конструктивных элементов из металла для сборки макета манипуляционного робота и комплект металлических конструктивных элементов для сборки макета мобильного робота.

В состав набора должны входить привода различного типа:

- моторы с интегрированным или внешним датчиком положения – не менее 2шт,

- сервопривод большой – не менее 4шт,

- сервопривод малый – не менее 2шт,

- привод с возможностью управления в шаговом режиме – не менее 2шт.

В состав набора должны входить элементы для сборки вакуумного захвата:

- вакуумная присоска – не менее 1шт,

- электромагнитный клапан – не менее 1шт,

- вакуумный насос – не менее 1шт.

В состав набора должна входить элементная база для прототипирования:

- плата для беспаечного прототипирования,

- комплект проводов различного типа и длины,

- комплект резисторов,

- комплект светодиодов,

- семисегментный индикатор,

- дисплей ЖК-типа,

- кнопки – не менее 5шт,

- потенциометры – не менее 3шт,

- инфракрасный датчик - не менее 3шт,

- ультразвуковой датчик - не менее 3шт,

- датчик температуры - не менее 1шт,

- датчик освещенности - не менее 1шт,

- модуль Bluetooth – не менее 1шт,

- модуль ИК-приемника – не менее 1шт,

- модуль ИК-передатчика в виде кнопочного пульта управления – не менее 1шт,

- аккумулятор – не менее 1шт,

- зарядное устройство – не менее 1шт.

В состав набора должен входить мультидатчик для измерения температуры и влажности окружающей среды – не менее 1шт. Мультидатчик должен обладать встроенным микроконтроллером (тактовая частота - не менее 16 МГц, шина данных – не менее 8 Кбайт), интерфейсами для подключения к внешним устройствам: цифровые и аналоговые порты, 1-wire TTL, разъем типа RJ.

В состав набора должен входить комплект универсальных вычислительных модулей, представляющих собой базовую плату, плату расширения для сетевого взаимодействия и плату подключения силовой нагрузки.

Входящие в комплект устройства должны обладать одновременной конструктивной, электрической, аппаратной и программной совместимостью друг с другом.

Базовая плата универсального вычислительного модуля должна представлять собой программируемый контроллер в среде Arduino IDE или аналогичных свободно распространяемых средах разработки. Базовая плата должна обладать встроенными интерфейсами для подключения цифровых и аналоговых устройств, встроенными интерфейсами USB, UART, I2C, SPI, 1-wire TTL, Bluetooth, WiFi.

Плата расширения должна обеспечивать возможность подключения универсального вычислительного модуля к сети посредством интерфейса Ethernet. Плата расширения должна обладать портами ввода-вывода для подключения цифровых и аналоговых устройств, интерфейс SPI и возможностью подключения внешней карты памяти. Плата расширения для подключения силовой нагрузки должна обеспечивать возможность прямого подключения внешней силовой нагрузки, а также регулируемой нагрузки посредством PWM интерфейса.

В состав набора должен входить программируемый контроллер, обеспечивающий возможность осуществлять разработку программного кода, используя инструментарий сред разработки Arduino IDE и Mongoose OS и языков программирования C\C++, JavaScript. Программируемый контроллер должен обладать портами для подключения цифровых и аналоговых устройств, встроенными программируемыми кнопками и электромеханическими модулями для организации системы ручного управления, встроенными программируемыми светодиодами для индикации рабочего режима, встроенными интерфейсами USB, USART, I2C, SPI, 1-wire TTL, ISP, Ethernet, Bluetooth, WiFi.

В состав набора должен входить модуль технического зрения, представляющий собой вычислительное устройство со встроенным микропроцессором (кол-во ядер - не менее 4шт, частота ядра не менее 1.2 ГГц, объем ОЗУ - не менее 512Мб, объем встроенной памяти - не менее 8Гб), интегрированной камерой (максимальное разрешение видеопотока, передаваемого по интерфейсу USB - не менее 2592x1944 ед.) и оптической системой.

Модуль технического зрения должен обладать совместимостью с различными программируемыми контроллерами с помощью интерфейсов - 1-wire TTL, UART, I2C, SPI, Ethernet. Модуль технического зрения должен обеспечивать выполнение всех измерений и вычислений посредством собственных вычислительных возможностей встроенного микропроцессора. Модуль технического зрения должен обладать возможностью коммуникации с аналогичными модулями посредством шины на базе последовательного интерфейса с целью дальнейшей передачи результатов измерений группы модулей на управляющее вычислительное устройство, подключенное к данной шине. Модуль технического зрения должен обеспечивать настройки режимов работы - настройку экспозиции, баланса белого, цветоразностных составляющих, площади обнаруживаемой области изображения, округлости обнаруживаемой области изображения, положение обнаруживаемых областей относительно друг друга, машинное обучение параметров нейронных сетей для обнаружения объектов, форму и закодированные значения обнаруживаемых маркеров типа Aruco, размеры обнаруживаемых окружностей, квадратов и треугольников, параметров контрастности, размеров, кривизны и положения распознаваемых линий. Набор должен обеспечивать возможность разработки модели мобильного робота, управляемой в FPV-режиме посредством программного обеспечения для персонального компьютера и мобильных устройств на базе ОС Android или IOS, обеспечивающего возможность управления мобильным роботом и встроенным манипулятором посредством графического интерфейса, включающим в себя набор кнопок и переключателей, джойстик, область для отображения видео.

Набор должен обеспечивать возможность изучения основ разработки программных и аппаратных комплексов инженерных систем, решений в сфере "Интернет вещей", а также решений в области робототехники, искусственного интеллекта и машинного обучения.

В состав набора должно входить пособие по изучению основ электроники и схемотехники, решений в сфере "Интернет вещей", разработки и прототипированию моделей роботов.

В состав набора должно входить пособие по изучению основ разработки систем технического зрения и элементов искусственного интеллекта.